柔性基板弯曲度对信号质量影响分析

柔性基板具有机械柔韧性和高密度互连的特点,现采用柔性基板来实现封装结构的也越来越多.柔性基板由于其机械弯曲引起的信号完整性问题和电磁干扰问题是柔性基板应用于高速高密电子封装的重要制约因素.针对该问题,应用三维仿真分析方法,分别从频域和时域研究了柔性基板在不同弯曲半径下的信号完整性与电磁干扰性的问题.仿真结果显示,弯曲半径增加一倍,插入损耗减小约0.9 dB,回波损耗减小约2 dB,电场辐射越弱,眼图的上升时间退化越小;即柔性基板弯曲半径越大,高速信号的传输质量越好.该结果为使用柔性基板实现三维高速高密封装提供理论依据.     

一种用于瓦片式T/R组件的垂直互连方式

在瓦片式T/R组件中,射频信号从内部腔体到外部辐射单元的垂直传输对于组件整体性能有着重要影响。为实现有效的垂直互连,提出了一种组件腔体内微带线经由偏置带状线、拟同轴过孔、锡球、盖板过孔与mini-SMP接头互连至辐射单元的方法。应用HFSS电磁场仿真软件对其进行了仿真优化,确定关键结构参数。采用所述互连方式加工了低温共烧陶瓷(LTCC)封装的瓦片式发射/接收(T/R)组件,测试结果表明该结构能够实现良好的垂直互连。     

基于毫米波的邦定线互连分析与补偿结构

Wire bond(邦定线)是固态毫米波系统的常用互连结构。邦定线寄生电感大,在毫米波频段,为了降低邦定线的感性失配对传输性能的影响,对邦定线的结构进行了建模仿真和特性分析;并在基板上设计阻抗补偿结构。通过增加短截线匹配结构优化了毫米波邦定线互连结构的性能,使得该结构在65 GHz～80 GHz频率范围内反射损耗小于-10 dB,插入损耗小于-1 dB。     

一种用于“北斗”卫星导航系统的小型化微带贴片天线

基于“北斗”天线小型化的考虑，利用高介陶瓷基板（εr=16）来设计“北斗”卫星导航系统微带贴片天线，该天线采用切角结构，同轴线馈电方式，工作在“北斗”一代的S频段（2 492 ± 5 MHz,右旋圆极化）。采用Ansoft公司三维电磁仿真软件HFSS进行仿真分析，数值仿真结果表明： S11<-10 dB的阻抗带宽为62 MHz，3 dB极化轴比带宽为15 MHz；采用矢量网络分析仪对天线实物进行性能测定，实测结果表明，S11<-10 dB的阻抗带宽为66 MHz，3 dB圆极化轴比带宽为12 MHz，仿真结果与测试结果基本吻合，天线性能良好，满足“北斗”接收天线设计要求。该天线在满足北斗接收天线的性能的同时，由于采用高介陶瓷作为基板，使得其与传统天线相比，尺寸缩减了75%，具有一定的应用前景。     

一种新型SISL分支线3 dB定向耦合器

为了构造高性能的定向耦合器,提出一种新型介质集成悬置线(SISL)分支线3 dB定向耦合器。该耦合器在SISL空气腔的中心放置由覆铜板和金属化通孔包围的介质基板,提高了SISL结构的稳定性。馈电方式采用同轴接头直接馈电,在SISL与接头连接处增加了接地金属化过孔,减小了插入损耗,改善了电路的电性能。测试结果表明:耦合器中心频率为2.45 GHz,在2.3~2.6 GHz回波损耗和隔离度均优于20 dB,插入损耗低于0.6 dB,幅度不平衡度小于0.5 dB,相位误差小于±1°。该新型定向耦合器结构稳定、损耗低、自封装和电磁屏蔽性能好,具有良好的工程应用前景。     

LED成品灯具中铝基板通用不同品牌3030-LED灯珠焊盘的设计

从4款3030LED灯珠型号设计成一种通用焊盘入手,使用AutoCAD进行尺寸分析比对设计完成通用的铝基板焊盘和锡膏钢网后,对4款3030LED灯珠型号分别通过贴片机设备Mirae Mx200L进行灯珠贴片,并采用回流焊设备Mirai K8进行焊接.使用X射线透视机进行分析对比发现,4款3030LED灯珠在通用一种焊盘...     

基于倾斜发射-倾斜接收仪器结构进行随钻地质导向与地层各向异性评价

由严格的电磁理论出发,分析不同仪器结构探测信号的方位敏感性和对电阻率各向异性的敏感性,结合目前主要方位电磁波仪器设计,提出倾斜发射-倾斜接收的仪器结构,分析该仪器结构的信号测量特征、地质导向能力与各向异性评价能力。针对仪器测量信息,建立距地层界面距离反演算法,实现仪器距地层界面距离与地层电阻率的实时反演。理论与测试结果表明:倾斜发射-倾斜接收的仪器结构具有良好的方位敏感性,地质信号响应(相位差与幅度比)与仪器距界面距离具有良好的线性关系,可以实现任意地层条件下仪器与地层相对倾角、方位角、水平电阻率与垂直电阻率反演。新型仪器能很好地为地质导向与地层评价提供技术支持。     

小型化Ku波段瓦片式TR组件设计

本文主要完成了应用于Ku波段有源相控阵雷达上的瓦片式TR组件设计,实现了瓦片收发组件的高度集成化、小型化设计,解决了层叠结构高密度装配的射频信号垂直互联、电磁兼容、散热等技术问题。     

电磁屏蔽碳毡叠层型胶合板的性能研究

【目的】基于叠层型电磁屏蔽结构模型,将电磁屏蔽碳毡与杨木单板叠层复合制备抗电磁干扰的电磁屏蔽胶合板。研究了电磁屏蔽碳毡的碳纤维填充量对该胶合板的电磁屏蔽性能与胶合性能的影响, 进而探究双层叠层型电磁屏蔽结构模型的可行性。【方法】采用同轴测试方法和抗剪实验分别测试了电磁屏蔽碳毡叠层型胶合板的电磁屏蔽性能和胶合性能,通过微观结构表征分析了碳纤维在电磁屏蔽碳毡内的网络搭接状况。【结果】当碳纤维填充量达到25 g/m²时,电磁屏蔽碳毡内开始形成“三维电磁屏蔽网络”。电磁屏蔽碳毡叠层型胶合板的屏蔽效能随着碳纤维填充量的增加而逐渐增大; 当碳纤维填充量为120 g/m²时, 双层电磁屏蔽碳毡叠层型胶合板的屏蔽效能为52.61～68.37 dB(100 kHz～1.5 GHz),达到中等屏蔽效果(60～90 dB)。在碳纤维填充量相同的条件下,双层电磁屏蔽碳毡叠层型胶合板的屏蔽性能优于单层电磁屏蔽碳毡叠层型胶合板; 前者的电磁屏蔽优势随着碳纤维填充量与测试频率的增加而逐渐减小。此外,双层电磁屏蔽碳毡叠层型胶合板的胶合强度大于单层电磁屏蔽碳毡叠层型胶合板的胶合强度。电磁屏蔽碳毡叠层型胶合板的胶合强度大于GB/T 9846.3—2004 Ⅰ类胶合板标准所规定的杨木单板最低胶合强度值(0.7 MPa)。【结论】电磁屏蔽碳毡的双层叠层复合有效提高了电磁屏蔽碳毡叠层型胶合板的电磁屏蔽性能和胶合性能,证实了双层叠层型电磁屏蔽结构模型的可行性。     

基片集成波导与微带线的过渡研究

基片集成波导与微带线的过渡问题是基片集成波导应用的一个重要前提,为了提高两者的能量传输效率,通过阻抗匹配分析,设计了SIW渐变式过渡结构和2种微带渐变式过渡结构,并讨论了2种微带渐变式结构中参数变化对传输性能的影响。实验结果表明,当过渡系数取3~4或指数系数取0.10~0.15时,2种微带渐变式过渡结构具有较好的传输性能。所加工的2种转接器的回波损耗均优于13 dB,带宽均超过了4.0 GHz,实现了较宽的带宽和较好的传输性能,可以广泛地应用于SIW器件的设计和测试中。     

基于全面析因试验的塑封球栅阵列器件焊点可靠性

采用全面析因试验设计方法设计了多种不同工艺参数组合的1．0mm引脚间距塑封球栅阵列(PB—GA)器件测试样件，进行了500h的可靠性热循环试验；基于试验数据进行了极差分析和方差分析；用有限元方法分析了PBGA器件焊点内的应力分布．试验结果和有限元分析结果均表明，失效焊点裂纹出现于焊点与芯片基板的交界面上。极差分析表明，最优的工艺参数组合为：钢网厚度0．14mm，焊盘直径0．34mm，芯片配重质量11．0384g或17．1084g．方差分析表明，芯片配重质量对1．0mm引脚间距PBGA器件焊点的可靠性有显著的影响，而焊盘直径和钢网厚度对可靠性无显著影响．     

基于势函数的印刷电路板定位孔快速定位算法

 分析了Sobel算子检测印刷电路板（PCB）定位孔的缺陷,提出了一种基于势函数的定位孔快速精确定位算法。该算法对焊盘图像中亮斑干扰不敏感,对模糊成像的适应能力强,能有效纠正因蚀刻质量较差而引起的焊盘局部形状变形问题。模拟实验表明,该算法性能稳定、定位精度高、速度快,能较好地满足工程实时处理要求。     

The Numerical Analysis of Strain Behavior at Solder Joint and Interface of Flip Chip Package

The flip chip package is a kind of advanced electri ca l packages. Due to the requirement of miniaturization, lower weight, higher dens ity and higher performance in the advanced electric package, it is expected that flip chip package will soon be a mainstream technology. The silicon chip is dir ectly connected to printing circuit substrate by SnPb solder joints. Also, the u nderfill, a composite of polymer and silica particles, is filled in the gap betw een the chip and substrate around the solder joint...     

一种新型高增益贴片天线阵的研制

利用光子晶体可以抑制基板表面波传播来提高天线增益的基本思想,改进设计了一种高增益多层耦合贴片天线.天线采用悬置耦合馈电方式,使馈电电路与辐射元分离,减小了馈电电路对辐射元性能的影响,从而便于在阵列中的应用,同时,通过在覆盖层加载基底钻孔型PBG结构,使单元天线增益可以达到11.54 dB,相比普通单层微带贴片天线,增益提高了8.68 dB.在此基础上,采用均匀等辐并联馈电网络,实际制作并测试了一个4×4元高增益微带贴片平面天线阵.测试结果表明:天线阵在12.0-13.0 GHz的频带内均满足驻波比小于2.0(VSWR<2.0);在中心频率12.5 GHz处,天线阵增益可以达到22.23 dB,副瓣电平小于-13.5 dB,相对于普通4×4元微带贴片天线阵,增益提高了近一倍,这样的结构在平面天线阵小型化领域应用前景广阔.     

无铅钎焊界面反应及其对可靠性的影响

在钎料和衬底之间形成的界面层的质量对于整个焊接所要求的电气性能或机械性能有着至关重要的影响,从界面发生的反应入手,对4种无铅焊料的界面反应和特性进行了讨论.研究了界面层厚度随钎焊时间变化的关系,并对再流过程中峰值温度和液化温度以上保持时间对钎焊点机械性能的影响进行了实际测量.实验结果证明了焊接界面对于可靠性有重要影响.     

BGA焊点空洞缺陷的数学形态学分析

BGA焊点焊接过程中容易产生气泡,形成空洞缺陷,检测时如何自动分析一直是个难题。提出使用Otsu算法分割焊球,使用数学形态学中的开闭运算、顶帽变换提取空洞缺陷的技术方案,实现每个焊点空洞缺陷的准确提取和自动分析。实验结果表明,提出的技术方案鲁棒性强,可应用于BGA焊点的空洞缺陷检测。     

带半圆柱微透镜的超薄直下式LED平板灯设计

为了解决传统直下式发光二极管(LED)平板灯厚度大、均匀度较低的缺点,设计一种带半圆柱微透镜的超薄平板灯.该透镜上半部分是竖放的圆柱,下半部分是横放的半圆柱阵列.以一个正六棱柱作为单元模块,通过Tracepro软件及Taguchi实验法进行模拟仿真,对带半圆柱微透镜的半圆柱半径、圆柱厚度、透镜半径及透镜距LED的高度进行优化.结果表明:当半圆柱半径为0.2 mm,透镜半径为1.5 mm,透镜距LED高度为2.5 mm,圆柱厚度为0.5 mm时,其显示效果最好,并设计出一款厚度为15 mm,照度均匀度为95.53%,光效率为95.99%的超薄直下式LED平板灯,该平板灯符合现代超薄、节能的发展要求.     

Influence of velocity on the transmission precision of the ball screw mechanism

Ball screw mechanism(BSM) is an important force-motion transfer device which is used in high-precision machine tools such as the computer numerical control. Performance parameters such as contact angle, helix angle, and the pitch radius of the screw can greatly affect the transmission precision, and the transmission precision of the BSM are not yet well resolved. In this study, ball contact point motion model is derived to assess the influence of contact angle, helix angle, and the pitch radius of the screw on transmission precision under uniform motion of the BSM. For the purpose of verifying the kinematic characteristics of the contact points between the balls and raceways under a state of uniform motion, a kinematic model is developed and values are computed for a set of boundary conditions. Comparing the simulated data to measured data, the laws of motion for the ball contact points developed in this study are confirmed. Moreover, the effect of the screw velocity on contact angle, helix angle and the pitch radius of the screw directly affects the velocity of the nut. Under the accelerated and uniform motion state of the screw, larger angular velocity of the screw results in an increase in the displacement deviation of the nut, and these parameters of the nut are considered to improve the transmission precision of the BSM. The verification of the research results provides a new research method for the study of the precision retention of ball screw mechanism.